PROJEKT LINII PRODUKCYJNEJ DO PRODUKCJI SOLANKI

Karolina Wilk
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
2011/2012
Grupa 23T1

Spis treści:

1. Rysunek schematyczny i dane 3
2. Młyn kulowy 4

2.1 Stopień rozdrobnienia 4
2.2 wymiary bębna 4
2. 3. Grubość ścianki bębna 4
2. 4. Elementy mielące – średnica kul 4
2.5. Obroty bębna 4
2. 6. Obliczenie masy bębna 5
7. Podparcie bębna 5
8. Zapotrzebowanie mocy 9
9. Obliczenie zapotrzebowania powietrza do opróżniania młyna 9

3. Cyklon 11

4. Mieszalnik 12
4.1. Wydatki masowe 12
4.2. Wydatki objętościowe 12
4.3. Gęstość roztworu 12
4.4. Lepkość roztworu 13
4.5. Wymiary mieszalnika i dobór mieszadła 13
4.6. Obliczenie mocy mieszania 14
4.7. Obliczanie średnicy wału mieszadła 14

5. Wirówka 14

6. Rurociąg gazowy 15

6.1. Obliczenie średnicy rur w rurociągu 15
6.2. Obliczenie liczby Reynoldsa 15
6.3. Obliczenie współczynnika oporu 15
6.4. Obliczenie oporów 15

6.5. Obliczenie całkowitego oporu 16
6.6. Dobór wentylatora 16

7. Rurociąg wodny 17

7.1. Obliczenie średnicy rur w rurociągu 17

7.2. Obliczenie liczby Reynoldsa 17

7.3. Obliczenie współczynnika oporu 17

7.4. Obliczenie oporów 17

7.5. Obliczenie całkowitego oporu 18
7.6. Dobór pompy 18

Dane:
Wydatek: W = 10 T/h

Zawartość części mineralnych: C_m = 12% mas.

Średni wymiar nadawy : D_s = 25 mm

Średni wymiar produktu: d_s = 0,075 mm

Minimalna średnica ziaren: d_min = 10 μm

Temperatura powietrza: t_p = 30˚C

Stężenie roztworu solanki: C_s = 20% mas.

Czas mieszania: Τ = 20 min.

Współczynnik rozdziału: β = 800

Wysokość podnoszenia: H = 8 m

Młyn kulowy

1. Stopień rozdrobnienia:

2. Główne wymiary bębna:

D_b – średnica bębna młyna
L_b – długość bębna
k – współczynnik zależny od wymiarów ziarna
k = 0,32

3. Grubość ścianki bębna:
grubość ścianki przyjmuje się w granicach:

4. Elementy mielące – średnica kul:
średnicę przyjmuje się:

5. Obroty bębna:

Rzeczywiste obroty przyjmuje się:

6. Obliczenie masy bębna

a) masa elementów mielących:

Ψ = 0,4 – współczynnik wypełnienia bębna
β_b = 0,65 – jaki udział w wypełnieniu bębna mają elementy mielące
ρ_st = 7850 [kg/m³] – gęstość stali

b) masa nadawy:
ρ_czmin = 2400 [kg/m³] – gęstość części mineralnych
ρ_NaCl = 2170 [kg/m³] – gęstość soli

c) masa bębna:

masę bębna liczy się jako masę pobocznicy + 10% na wzmocnienia, dna, itp.

d) całkowita masa młyna:

7. Podparcie bębna:

- prędkość obrotowa młyna:

- promień siły odśrodkowej:

- siła odśrodkowa:

- ciężar młyna:

Siła odśrodkowa działa pod kątem α=25° do poziomu


- pozioma składowa siły odśrodkowej:

- pionowa składowa siły odśrodkowej:

- siła wypadkowa siły odśrodkowej i ciężaru:

- kąt działania siły wypadkowej liczony od pionu:

- kąt między siłą wypadkową a punktem podparcia na rolce:

- siła działająca na rolkę:

Średnicę rolki przyjmuje się z zakresu 0,2 do 0,33 średnicy bębna

- część obrotowa rolki:

- prędkość kątowa rolki:

- średnica czopa z warunku na ścinanie:

- długość czopa z warunku na docisk:

8. Zapotrzebowanie mocy.

- moc tracona w łożyskach:
f=0,05 – współczynnik tarcia poślizgowego

- moc potrzebna na uniesienie zawartości młyna i nadanie mu energii kinetycznej:
h – wysokość, na jaką podnoszona jest nadawa

E_p - energia potencjalna
E_k – energia kinetyczna

- całkowite zapotrzebowanie mocy

- moc silnika do napędu młyna
η – średnia sprawność napędu

9. Obliczenie zapotrzebowania powietrza do opróżniania młyna.

Gęstość powietrza w 30°C

lepkość powietrza w 30°C

średnica otworu wylotowego z młyna

Wysokość opadania zmielonej cząstki

- prędkość opadania cząstki
dla ruchu laminarnego (R_e<0,4)

sprawdzenie


dla ruchu przejściowego (0,4<R_e<1000)
R_e zawiera się w granicach 0,4< R_e<1000.

- wydatek powietrza do pneumatycznego opróżniania młyna
czas opadania

Prędkość unoszenia

Wydatek powietrza potrzebny do opróżnienia młyna:

Cyklon

Bateria cyklonów CE-2x560
Parametry:
d_s = 0,075 mm D = 560 mm

t_p = 30˚C c = 15 m/s

V_g = 1,315 m³/s η_c = 92%
d_min = 10 μm d_p = 4 μm

d_p < d_min

Wymiary [mm]:
A = 2305
B = 885
E = 640
F = 680
H = 5115
K = 1880
Ł = 820
M = 1270
S = 710
X = 340
Y = 1190

Kołnierz 1 – płaskownik 40x8
D = 560 a = 250 a₀ = 296 b = 500 b₀ = 546 n = 12

Kołnierz 2 –płaskownik 40x8
D = 560 d = 402 d₀ = 446 n = 12

Masa cyklonu:
m₁ = 567 kg m₂ = 158 kg m₃ = 745 kg

Mieszalnik

zakładana skuteczność odpylania w cyklonie
η_c=0,95

1. Wydatki masowe.

2. Wydatki objętościowe.



wydatek całkowity:

3. Gęstość roztworu.

4. Lepkość roztworu.
Współczynnik lepkości dla solanki:

udział objętościowy części mineralnych w zawiesinie:



Współczynnik lepkości dynamicznej dla zawiesiny:

5. Wymiary mieszalnika i dobór mieszadła.

- objętość mieszalnika:

H_c równe średnicy mieszalnika

Dobór wymiarów mieszalnika według normy BN-64/2201-09:

Dobór mieszadła:

6. Obliczenie mocy mieszania.

7. Obliczanie średnicy wału mieszadła.

- warunek na skręcanie:

- warunek na dopuszczalny kąt skręcania:

-przyjęta średnica wału [wg BN-62/2201-04]:

WIRÓWKA

Wirówka sedymentacyjna o działaniu okresowym.

Rurociąg gazowy

1. Obliczenie średnicy rur w rurociągu:

2. Obliczenie liczby Reynoldsa:

3. Obliczenie współczynnika oporu:

4. Obliczenie oporów:

a) na długości rurociągu:

b) miejscowych na kolankach:

ξ_k.rg = 0,15

c) miejscowych na zaworze:

ξ_z.rg = 3

d) miejscowych na młynie:

ξ_m.rg = 0,5

e) spadek ciśnienia na cyklonie:

p_5.rg = 500 Pa

f) miejscowych na cyklonie:

Założono nagłe rozszerzenie przekroju:

ξ_c.rg = 0,5

5. Obliczenie całkowitego oporu:

6. Dobór wentylatora:

Wentylator WP256/529 firmy Uni-Pro

N [kW]	n [obr/min]	Qv [m^3/s]	Δp [N/m^2]
3	2200	1,4	1500

RUROCIĄG WODNY

L_rw = 18,8 m

ω_rw = 2 m/s

x_rw 2

y_rw = 2

1. Obliczenie średnicy rur w rurociągu:

2. Obliczenie liczby Reynoldsa:

3. Obliczenie współczynnika oporu:

4. Obliczenie oporów:

a) na długości rurociągu:

b) miejscowych na kolankach:

ξ_k.rw = 0,15

c) miejscowych na zaworze:

ξ_z.rw = 3

5. Obliczenie całkowitego oporu:

- wysokość równoważna stracie ciśnień

V = V_c ∙ 3600 = 0,011∙3600=39,6 m³/h

6. Dobór pompy:
Pompa GBC.5.03 firmy Hydro-Vacuum

N [kW]	H [m]	Qv [m^3/h]	dmax [mm]
5,5	29	50	180